JPH03190422A - Input circuit - Google Patents
Input circuitInfo
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- JPH03190422A JPH03190422A JP1331801A JP33180189A JPH03190422A JP H03190422 A JPH03190422 A JP H03190422A JP 1331801 A JP1331801 A JP 1331801A JP 33180189 A JP33180189 A JP 33180189A JP H03190422 A JPH03190422 A JP H03190422A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はモノリシックIC化された入力回路に関するも
のであり、外部からの制御信号を内部の回路に伝達する
ためのインターフェイスの役目をするものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a monolithic IC input circuit, which serves as an interface for transmitting external control signals to internal circuits. be.
例えばCP U (Central Processi
ng Unit)等で、ある種のICを制御したい場合
に、CPUからの制御信号を、該ある種のrcへ伝達す
る役目を持つものであり、多くは該ある種のICと一体
的に形成されるものである。For example, CPU
When you want to control a certain kind of IC, such as NG Unit), it has the role of transmitting the control signal from the CPU to the certain kind of RC, and is often formed integrally with the certain kind of IC. It is something that will be done.
本発明はMOSトランジスタと抵抗からなり、送信側(
例えばCPU)と受信側(例えばある種のIC)との電
源電圧には無関係に、T T L (Transist
or Transistor Logic) レベル
すなわち、 Lowレベルは0.4v以下、旧ghレベ
ルは2.4V以上の信号を検知することができ、かつ低
消費電流でこれを行えるものである。The present invention consists of a MOS transistor and a resistor, and the transmitting side (
For example, TTL (Transist
or Transistor Logic) level, that is, Low level can detect signals of 0.4 V or less, old gh level can detect signals of 2.4 V or more, and can do this with low current consumption.
従来の入力回路の回路図を第2図に示す、入力端子1か
らTTL信号が入力されると、相補型に構成されたMO
Sインバート回路は、その反転電圧レベルに応じて、入
力信号を次段に伝達する。A circuit diagram of a conventional input circuit is shown in FIG. 2. When a TTL signal is input from input terminal 1, a complementary MO
The S invert circuit transmits the input signal to the next stage according to its inverted voltage level.
例えばインバート回路の反転電圧を1.5V程度に設計
しておけば、TTL信号のLowレベルの上限値である
0、4vが入力端子1に外部より入力されるとインバー
ト回路の出力端子2には、インバート回路の電源電圧で
あるVDDすなわちI(ighレベルが出力される。逆
に、入力端子1にTTL信号のHighレヘルレベ限値
である2、4vが入力されると、インバート回路の出力
には、インバート回路の電源電圧であるv5.すなわち
Lowレベルが出力される。For example, if the inversion voltage of the invert circuit is designed to be around 1.5V, when 0.4V, which is the upper limit of the low level of the TTL signal, is input from the outside to input terminal 1, the output terminal 2 of the invert circuit will be , the power supply voltage of the invert circuit, VDD, that is, I (high level) is output. Conversely, when 2.4 V, which is the high level limit value of the TTL signal, is input to input terminal 1, the output of the invert circuit is , v5, which is the power supply voltage of the invert circuit, ie, Low level is output.
しかし、第2図の回路には次の欠点がある。インバート
回路の電源電圧がTTL信号より大きい場合、例えばイ
ンバート回路の電源電圧が15V程度でTTL信号レベ
ルが最大5vの時を考える。However, the circuit of FIG. 2 has the following drawbacks. When the power supply voltage of the invert circuit is higher than the TTL signal, consider, for example, the case where the power supply voltage of the invert circuit is about 15V and the TTL signal level is 5V at maximum.
入力電圧がインバート回路のNチャンネルトランジスタ
の闇値電圧を超えるとPチャンネル、Nチャンネルトラ
ンジスタの両者がONするため、貫1ffi1!12i
tがV o o V s s I’s’7 ニ’IQ
h 始メ4− コl7)1i 流は、入力電圧がPチ
ャンネルトランジスタの閾値電圧以下に上昇するまで流
れ続けてしまう。When the input voltage exceeds the dark value voltage of the N-channel transistor of the invert circuit, both the P-channel and N-channel transistors are turned on, so 1ffi1!12i
t is V o o V s s I's'7 Ni'IQ
The current continues to flow until the input voltage rises below the threshold voltage of the P-channel transistor.
例えば、Nチ+ンネル、Pチ+ンネルトランジスタの閾
値電圧を0.5Vだとすれば、入力電圧を14.5Vま
であげなければ!通電流は億れ続けることになる。すな
わち、TTL信号の5vを印加したのでは、貫通電流が
流れ続けるため低消費電流は入力回路にはなり得ない。For example, if the threshold voltage of N-channel and P-channel transistors is 0.5V, the input voltage must be increased to 14.5V! The current flow will continue to be billions. That is, if a TTL signal of 5V is applied, a through current continues to flow, so a low current consumption cannot be used as an input circuit.
(18を解決するための手段〕
本発明は、従来の技術のL¥題を解決することを目的と
し、インバート回路の電源電圧によらずにTTL信号を
受信でき、かつ低消費電流は入力回路を実現することが
できた。(Means for Solving Problem 18) The present invention aims to solve the problem L of the conventional technology, and is capable of receiving a TTL signal without depending on the power supply voltage of the invert circuit, and having low current consumption in the input circuit. We were able to realize this.
Jl的には、CMOS構成をとるインバート回路2組を
縦続接続して、後段のインバート回路の出力を、前段の
インバート回路の片側のトランジスタのゲートにフィー
ドバックし、かつ該片側トランジスタに並列に、デプレ
ッション型トランジスタと抵抗を配設し、かつ前段のイ
ンバート回路の他方のトランジスタを2個以上用意し、
それをカスケード接続するものである。In terms of Jl, two sets of invert circuits having a CMOS configuration are connected in cascade, and the output of the invert circuit in the later stage is fed back to the gate of the transistor on one side of the invert circuit in the previous stage, and the depletion circuit is connected in parallel to the transistor on one side. A type transistor and a resistor are arranged, and two or more other transistors of the previous stage invert circuit are prepared,
It connects them in cascade.
以下、図面に従って本発明の実施例を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図は、本発明によるCMO3型の入力回路である。FIG. 1 shows a CMO3 type input circuit according to the present invention.
入力端子1からトランジスタ3.4のゲートに信号が入
力される。トランジスタ3.4はカスケード接続され、
トランジスタ3のドレインはトランジスタ6に接続され
ている。さらにトランジスタ6と並列にデプレッション
型トランジスタ7が接続され、8亥トランジスタ7のゲ
ートは、電源電圧V。に接続されている。1段目のイン
バート回路10の出力は、2段目のインバート回路11
を構成しているトランジスタ8.9のゲートに入力され
る。該2段目のインバート回路11は単なるCMOS構
成をとっている。2段目のインバート回路11の出力端
子2は、1段目のインバート回路10の中のトランジス
タ6のゲートに接続されている。A signal is input from input terminal 1 to the gate of transistor 3.4. Transistors 3.4 are connected in cascade,
The drain of transistor 3 is connected to transistor 6. Further, a depletion type transistor 7 is connected in parallel with the transistor 6, and the gate of the transistor 7 is connected to the power supply voltage V. It is connected to the. The output of the first stage invert circuit 10 is sent to the second stage invert circuit 11.
The signal is input to the gate of transistor 8.9 constituting the circuit. The second stage invert circuit 11 has a simple CMOS configuration. The output terminal 2 of the second stage invert circuit 11 is connected to the gate of the transistor 6 in the first stage invert circuit 10.
次に回路動作を説明する。今、入力端子1がゼロ電圧か
ら上昇する場合を考える。この時にはトランジスタ3,
4と6が主な働きをする。トランジスタ3.4がONす
るまでは状態の変化はない。Next, the circuit operation will be explained. Now, consider the case where input terminal 1 increases from zero voltage. At this time, transistor 3,
4 and 6 play the main role. There is no change in state until transistor 3.4 is turned on.
この状態では、1段目のインバート回路10の出力は、
はぼV、レベルになっているためトランジスタ3と4の
接続点の電圧は、はぼ■。の半分の電圧が印加され、こ
の結果、トランジスタ3にはバックゲート効果が働きそ
の闇値電圧は上昇している。従って入力端子1に、バン
クゲート効果が働かない状態での閾値電圧を印加しても
、トランジスタ3.4はONLない、なお、トランジス
タ6のゲート電圧はVSSレベルであるため、トランジ
スタ6はONしている0次に、入力端子1の電圧をさら
に上昇させると、トランジスタ3と4がONし始めるた
め抵抗5−トランジスタ6−トランジスタ3→トランジ
スタ4の経路で貫通電流が流れ始める。しかし本発明で
は、抵抗5が挿入されているため貫通電流は第2図に比
べてかなり制限される。さらに入力端子1の電圧を上昇
させ、1段目のインバート回路10の出力がLo−レベ
ル(■1.)になれば、2段目のインバート回路11の
出力端子2は、旧ghレベル(VDD)になる、これで
入力端子1の信号が出力端子2に伝達されたことになる
。この状態ではトランジスタ6がOFFされ、貫通電流
の経路は抵抗5−トランジスタ7−トランジスタ3−ト
ランジスタ4となる。この時、トランジスタ7には、抵
抗5に流れる貫通電流による電圧降下分のバックゲート
効果が働くため、該閾値電圧が上昇し、逆に貫通電流を
抑えるような自己抑制効果が作用する。この結果、該貫
通電流を充分小さくすることができる。In this state, the output of the first stage invert circuit 10 is
The voltage at the connection point of transistors 3 and 4 is approximately ■ since the level is approximately V. As a result, a back gate effect acts on the transistor 3, and its dark value voltage increases. Therefore, even if a threshold voltage without the bank gate effect is applied to input terminal 1, transistor 3.4 will not turn on. Furthermore, since the gate voltage of transistor 6 is at the VSS level, transistor 6 will not turn on. Next, when the voltage at input terminal 1 is further increased, transistors 3 and 4 begin to turn on, and a through current begins to flow in the path of resistor 5 - transistor 6 - transistor 3 -> transistor 4. However, in the present invention, since the resistor 5 is inserted, the through current is considerably limited compared to that in FIG. When the voltage at the input terminal 1 is further increased and the output of the first-stage invert circuit 10 becomes Lo- level (■1.), the output terminal 2 of the second-stage invert circuit 11 becomes the old gh level (VDD ), which means that the signal at input terminal 1 is transmitted to output terminal 2. In this state, transistor 6 is turned off, and the through current path becomes resistor 5 - transistor 7 - transistor 3 - transistor 4. At this time, a back gate effect corresponding to the voltage drop due to the through current flowing through the resistor 5 acts on the transistor 7, so that the threshold voltage increases, and a self-suppressing effect that suppresses the through current acts on the transistor 7. As a result, the through current can be made sufficiently small.
次に、その状態から入力端子1の電圧を降下させるよう
な逆の過程での動作を説明する。この時には、トランジ
スタ3と4と7が主な働きをする。Next, the operation in the reverse process of dropping the voltage at the input terminal 1 from that state will be explained. At this time, transistors 3, 4, and 7 play the main role.
1段目のインバート回路10の出力は、前記したように
Lowレベル(Vss)になっているので、トランジス
タ3と4の接続点の電圧もLo−レベル(■、s)であ
り、トランジスタ3にはバンクゲート効果ハ働かない、
故に入力端子1がトランジスタ3゜4の闇値電圧以下に
ならなければ1段目のインバート回路10の出力の状態
は変化しない、さらに入力端子1の電圧を降下させると
トランジスタ3と4がOFFになる。この時デプレッシ
ョントランジスタ7は常時ONしているため、1段目の
インバート回路10の出力は旧ghレベル(V、)に変
化する。この結果2段目のインバート回路11はLow
レベル(Vss)に反転し、トランジスタ6をONさせ
る。これは、1段目のインバート回路10の出力器gh
を加速する作用がある。Since the output of the first-stage invert circuit 10 is at Low level (Vss) as described above, the voltage at the connection point between transistors 3 and 4 is also at Low-level (■, s), and The bank gate effect does not work,
Therefore, the state of the output of the first stage invert circuit 10 will not change unless the input terminal 1 becomes lower than the dark value voltage of transistor 3゜4.If the voltage of input terminal 1 is further lowered, transistors 3 and 4 are turned off. Become. At this time, since the depletion transistor 7 is always ON, the output of the first stage invert circuit 10 changes to the old gh level (V, ). As a result, the second stage invert circuit 11 becomes Low.
The level is inverted to Vss, and the transistor 6 is turned on. This is the output terminal gh of the first stage invert circuit 10.
It has the effect of accelerating the
以上の過程を第3図に示す、破4iaは入力l端子への
入力電圧であり、実線すは2段目のインバート回路11
の出力である。第3図かられかるように、入力電圧がゼ
ロから上昇する時は電圧V、で反転し、逆に降下する時
は、電圧v2で反転するというヒステリシスを持つ、こ
こで■、をTTLのLowレベルの上限値である0、4
vに、V2をTTL(7)旧ghレベルの下限値である
2、4vになるように各トランジスタの定数を設計する
。The above process is shown in Figure 3, where 4ia is the input voltage to the input l terminal, and the solid line is the second stage invert circuit
This is the output of As can be seen from Figure 3, when the input voltage rises from zero, it is inverted at voltage V, and when it falls, it is inverted at voltage v2, which is the hysteresis. Upper limit of level 0, 4
The constants of each transistor are designed so that V2 becomes 2.4 V, which is the lower limit of the TTL (7) old GH level.
以上述べたように、本発明によれば、入力電圧を0M0
8回路の片方のチャンネルトランジスタのみに入力し、
かつ他方のチャンネルトランジスタに並列にデプレッシ
ョントランジスタと抵抗を配設することによって、TT
L信号レベルより高いt:rA雷電圧入力回路に印加し
ても貫通電流を低く抑えることができる。また、2段目
のインバート回路の出力を1段目のインバート回路の前
記他方のトランジスタに入力することによって、反転電
圧にヒステリシス特性をもたせることができた。As described above, according to the present invention, the input voltage is 0M0
Input only to one channel transistor of 8 circuits,
By arranging a depletion transistor and a resistor in parallel with the other channel transistor, the TT
Even if a t:rA lightning voltage higher than the L signal level is applied to the input circuit, the through current can be suppressed to a low level. Further, by inputting the output of the second-stage invert circuit to the other transistor of the first-stage invert circuit, it was possible to give the inverted voltage a hysteresis characteristic.
これによって、入力回路の電源電圧と入力信号電圧が異
なろうとも、低消費電流な入力回路を実現できるという
効果がある。This has the effect of realizing an input circuit with low current consumption even if the power supply voltage of the input circuit and the input signal voltage are different.
入力回路図、第3図は本発明の入力回路の入出力特性図
である。Input circuit diagram FIG. 3 is an input/output characteristic diagram of the input circuit of the present invention.
3.4.6〜9・・・MO’Sトランジスタ5 ・ ・
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ を氏抗以上3.4.6-9...MO'S transistor 5 ・ ・
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ more than Mr.
Claims (1)
MOSトランジスタから構成されたモノリシックIC化
された入力回路において、入力端子をCMOSトランジ
スタの第1の型のMOSトランジスタにより複数個カス
ケード接続した回路のすべてのゲートに接続し、第2導
電型のMOSトランジスタに、該第2導電型のMOSト
ランジスタと同極性で、かつデプレッション型であるM
OSトランジスタを並列に配設し、該デプレッション型
MOSトランジスタのソース側と電源との間に抵抗を挿
入して構成された1段目のインバート回路と、該1段目
のインバート回路の出力を入力とするCMOSトランジ
スタで構成された2段目のインバート回路と、該2段目
のインバート回路の出力を前記1段目のインバート回路
のうちの第2導電型のMOSトランジスタのゲートに入
力したことを特徴とする入力回路。C consisting of an input terminal, an output terminal, and first and second conductivity types.
In a monolithic IC input circuit composed of MOS transistors, the input terminal is connected to all gates of a circuit in which a plurality of CMOS transistors are connected in cascade using MOS transistors of the first type, and MOS transistors of the second conductivity type are connected to each other. M, which has the same polarity as the second conductivity type MOS transistor and is a depletion type MOS transistor.
A first stage invert circuit configured by arranging OS transistors in parallel and inserting a resistor between the source side of the depletion type MOS transistor and the power supply, and inputting the output of the first stage invert circuit. a second stage invert circuit composed of CMOS transistors, and an output of the second stage invert circuit is input to the gate of a second conductivity type MOS transistor of the first stage invert circuit. Characteristic input circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1331801A JPH03190422A (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Input circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1331801A JPH03190422A (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Input circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03190422A true JPH03190422A (en) | 1991-08-20 |
Family
ID=18247793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1331801A Pending JPH03190422A (en) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | Input circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03190422A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7336100B2 (en) | 2003-11-24 | 2008-02-26 | International Business Machines Corporation | Single supply level converter |
-
1989
- 1989-12-20 JP JP1331801A patent/JPH03190422A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7336100B2 (en) | 2003-11-24 | 2008-02-26 | International Business Machines Corporation | Single supply level converter |
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